Estudo da recuperação de soluções de cromo hexavalente contendo íons Al(III) e Fe(III) através da eletrodiálise e efeito da incorporação dos íons na degradação de membranas catiônicas

Abstract

Este trabalho estuda a possibilidade do emprego da técnica de eletrodiálise como um método para purificação de soluções de cromo hexavalente contaminados com íons Cr(III), Fe(III) e Al(III) utilizadas na indústria de galvanoplastia. Inicialmente foram estudados, separadamente, soluções de cromo hexavalente contaminadas com Al(III) e Fe(III) em célula de dois compartimentos. Para isso, foram testadas 7 membranas catiônicas comerciais de diferentes fabricantes. Também foram estudadas soluções contendo apenas os íons Fe(III) e Al(III) em célula de dois e três compartimentos, na presença ou ausência do íon Cr(III) para testar a influência do cromo no transporte dos íons Fe e Al. Também foram avaliadas as modificações estruturais e a incorporação de íons nas membranas catiônicas decorrentes da imersão em soluções concentradas de cromo hexavalente através de técnicas como microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectrometria de energia dispersiva (EDS) e fluorescência de raios-x.Foi identificado o processo de difusão do cromo hexavalente através de todas as membranas. O transporte de Fe(III) parece ser o mais influenciado pelos íons Cr(III) e Cr(VI). As membranas catiônicas apresentaram maior resistência em soluções contendo íons férrico. A partir dos resultados obtidos nesse estudo verificou-se que a purificação de banhos de cromo hexavalente contaminados através da técnica de eletrodiálise é possível, desde que cuidados como controle do pH e escolha da membrana adequada sejam efetuados.

The present research proposes the possibility of use the electrodialysis as a method for purification of spent chromium bath contaminated with trivalent chromium, trivalent iron and trivalent aluminum used in plating industry. Initially were studied in separate the spent chromium baths contaminated with Al(III) or Fe(III) in two compartments cell. Seven different commercial cationexchange membranes were used. It also studied solutions with trivalent iron and trivalent aluminum ions in two and three compartments cell, containing or not the trivalent chromium for verify the influence of chromium over the ions transport. For this study we also used an anion-exchange membrane. It also evaluated the structural modifications and the ions incorporation in the cation-exchange membranes by electronic microscopy by scanning (MEV), energy dispersive spectrometer (EDS) and xray fluorescence. The results showed that the electrodialysis could be applied for purification of spent chromium baths, since accomplished the pH control and the correct choice of the membrane have done.